package com.atguigu.sort;

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;

/**
 * @Author : SunFeng
 * @Description: 最好理解的快速排序
 * @Date : 2021/7/1  18:46
 */
public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[80000];
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 10000);
        }

        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }

    /**
     * 快速排序原理
     * 快速排序,说白了就是给基准数据找其正确索引位置的过程.
     * 假设最开始的基准数据为数组第一个元素23,则首先用一个临时变量去存储基准数据,即tmp=23;然后分别从数组的两端扫描数组，设两个指示标志:low指向起始位置，high指向末尾.
     * 23  46  0  8  11  18
     * low               high
     * 首先从后半部分开始，如果扫描到的值大于基准数据就让high减1,如果发现有元素比该基准数据的值小(如上18<=tmp)，就将high位置的值赋值给low位置 ,结果如下:
     * 18  46  0  8  11  18
     * low               high
     * 然后开始从前往后扫描,如果扫描到的值小于基准数据就让low加1,如果发现有元素大于基准数据的值(如46=>tmp)，就再将low位置的值赋值给high位置的值,指针移动并且数据交换后的结果如下:
     * 18  46  0  8  11  46
     * a   low           high
     * 然后再开始从后向前扫描,原理同上,发现上图11<=tmp,则将high位置的值赋值给low位置的值,结果如下:
     * 18  11  0  8  11  46
     * a   low       high
     * 然后再开始从前往后遍历,直到low=high结束循环,此时low或high的下标就是基准数据23在该数组中的正确索引位置.如下图所示.
     * 18  11  0  8  11  46
     * a             low
     * a             high
     * 这样一遍走下来,可以很清楚的知道,其实快速排序的本质就是把基准数大的都放在基准数的右边,把比基准数小的放在基准数的左边,这样就找到了该数据在数组中的正确位置.
     * 以后采用递归的方式分别对前半部分和后半部分排序，当前半部分和后半部分均有序时该数组就自然有序了。
     *
     * @param arr
     * @param low
     * @param high
     */
    private static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {

        if (low < high) {
            // 找寻基准数据的正确索引
            int index = getIndex(arr, low, high);
            // 然年对基数两边的数组进行排序
            // 进行迭代对index之前和之后的数组进行相同的操作使整个数组变成有序
            //quickSort(arr, 0, index - 1); 之前的版本，这种姿势有很大的性能问题，谢谢大家的建议
            quickSort(arr, low, index - 1);
            quickSort(arr, index + 1, high);
        }

    }

    private static int getIndex(int[] arr, int low, int high) {
        // 基准数据
        int temp = arr[low];
        while (low < high) {
            // 当队尾元素 大于基准数据时,向前移动high 指针
            while (low < high && temp <= arr[high]) {
                high--;
            }
            // 说明队尾元素小于了temp,需要将其赋值给low
            arr[low] = arr[high];
            while (low < high && temp >= arr[low]) {
                low++;
            }
            arr[high] = arr[low];
        }

        arr[low] = temp;
        return low;

    }

}
